(57)【要約】【課題】加熱器への通電を制御するスイッチ素子等の異常を検出する。【解決手段】加熱ヒータ１０６へ交流電圧の供給を開始する前に、加熱ヒータ制御部１３０は、安全回路１０２を遮断し、スイッチ素子１０４をオフ状態にして、ＡＣ電圧検知回路１２０がＡＣライン１５１上でＡＣ電圧を検知しているか否かを判別する。ＡＣ電圧を検知している場合は、加熱ヒータ制御系に異常があると判断して、その旨を表示部１４０に表示する。ＡＣ電圧を検知していない場合は、スイッチ素子１０４をオン状態にして、再度、ＡＣ電圧検知回路１２０がＡＣ電圧を検知しているか否かを判別する。【選択図】図１
2006189566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着部の温度を制御するための加熱器を備えた画像形成装置であって、
前記加熱器と交流電源との間に接続された安全回路と、
前記加熱器と前記交流電源との間に接続され、前記定着部の温度を制御するため、前記加熱器への通電を制御するスイッチ素子と、
前記交流電源に接続され、交流電圧に基づいて直流電圧を生成する電源回路と、
前記安全回路及び前記スイッチ素子を制御する制御部と、
前記安全回路と前記加熱器とを接続する配線と、前記電源回路との間に接続され、前記配線上の電圧を検知する電圧検知回路と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記安全回路を遮断し、前記スイッチ素子をオフ状態にした場合において、前記電圧検知回路が電圧を検知したときは、加熱器の制御系に異常があると判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記安全回路を遮断し、前記スイッチ素子をオン状態にした場合において、前記電圧検知回路が電圧を検知しなかったときは、加熱器の制御系に異常があると判断する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記安全回路を遮断し、前記スイッチ素子をオフ状態にした場合において、前記電圧検知回路が電圧を検知せず、かつ、前記安全回路を遮断し、前記スイッチ素子をオン状態にした場合において、前記電圧検知回路が電圧を検知したときは、加熱器の制御系に異常はないと判断する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、加熱器の制御系に異常はないと判断した後に、前記加熱器を使った定着部の温度制御を開始する
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定着部の温度を検知する温度検知部を更に備え、
前記制御部は、前記温度検知部が検知する温度に基づいて、前記スイッチ素子の制御を行う
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置の定着部に設けられた加熱器（ヒータ）の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置においては、一般に、熱定着を行うため、定着部に加熱器を備えており、当該加熱器への通電をオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）制御することにより、定着温度が適当な温度になるようにしている。すなわち、加熱器と直列にトライアック等のスイッチ素子を接続しておき、サーミスタ等の温度検知手段で定着部の温度を検知し、検知した温度が設定温度より低い場合は、スイッチ素子をオン状態（閉状態）にして、加熱器に交流電流を通電させて温度上昇を図り、検知した温度が設定温度より高い場合は、スイッチ素子をオフ状態（開状態）にして、加熱器への交流電流を遮断して温度下降を図ることで、所望の定着温度を実現している。
【０００３】
上記オン／オフ制御は確実に行われる必要がある。例えば、スイッチ素子の故障により、スイッチ素子がオン状態に固定され、オフ状態に変更できなくなってしまうと、加熱器に電流が流れ続けることになり、定着部の温度が上昇し続け、定着部が熱破損したり、最悪の場合、火災が発生するおそれもある。したがって、かかる事態が発生する前に、スイッチ素子の故障その他の加熱器制御系の異常を検出できるのが望ましい。
【０００４】
なお、特開昭６２−０７５５７１号公報（以下、特許文献１という）には、故障により、ＣＰＵが加熱器への通電をＯＮしていないのに加熱器への通電がされている状態等を検知するため、カレントトランスを用いて加熱器への通電の有無を検知する記録装置が開示されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、加熱器への配線をカレントトランスに貫通させなければならず、組立や基板実装が困難である等の問題があった。また、特許文献１には、その従来技術として、加熱器の両端の電圧を検出して、通電の有無を検知する方法も記載されているが、当該方法は、部品点数が多くなる等の問題があった。
【特許文献１】特開昭６２−７５５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、加熱器への通電を制御するスイッチ素子等の異常を検出することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像形成装置は、定着部の温度を制御するための加熱器を備えた画像形成装置である。そして、前記加熱器と交流電源との間に接続された安全回路と、前記加熱器と前記交流電源との間に接続され、前記定着部の温度を制御するため、前記加熱器への通電を制御するスイッチ素子と、前記交流電源に接続され、交流電圧に基づいて直流電圧を生成する電源回路と、前記安全回路及び前記スイッチ素子を制御する制御部と、前記安全回路と前記加熱器とを接続する配線と、前記電源回路との間に接続され、前記配線上の電圧を検知する電圧検知回路とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
この場合において、前記制御部は、前記安全回路を遮断し、前記スイッチ素子をオフ状態にした場合において、前記電圧検知回路が電圧を検知したときは、加熱器の制御系に異常があると判断するようにしてもよい。更に、前記制御部は、前記安全回路を遮断し、前記スイッチ素子をオン状態にした場合において、前記電圧検知回路が電圧を検知しなかったときは、加熱器の制御系に異常があると判断するようにしてもよい。
【０００９】
また、前記制御部は、前記安全回路を遮断し、前記スイッチ素子をオフ状態にした場合において、前記電圧検知回路が電圧を検知せず、かつ、前記安全回路を遮断し、前記スイッチ素子をオン状態にした場合において、前記電圧検知回路が電圧を検知したときは、加熱器の制御系に異常はないと判断するようにしてもよい。更に、前記制御部は、加熱器の制御系に異常はないと判断した後に、前記加熱器を使った定着部の温度制御を開始するようにしてもよい。また、前記定着部の温度を検知する温度検知部を更に備え、前記制御部は、前記温度検知部が検知する温度に基づいて、前記スイッチ素子の制御を行うようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、加熱器への通電を制御するスイッチ素子等の異常を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明による画像形成装置における定着部の温度制御系の構成を示す図である。本温度制御系は、定着ローラ内に設けられた加熱ヒータによって、定着ローラの温度を制御するものである。
【００１３】
同図に示すように、交流電源１０１は、安全回路１０２及びサーモスタット１０３を介して、定着ローラ１０５内に配置された加熱ヒータ１０６の一端に接続され、スイッチ素子１０４を介して、加熱ヒータ１０６の他端に接続されている。また、交流電源１０１は、電源回路１１０にも接続されている。また、電源回路１１０及びＡＣライン１５１には、ＡＣ電圧検知回路１２０が接続されている。更に、ＡＣ電圧検知回路１２０、安全回路１０２、スイッチ素子１０４、温度検出部１０７及び表示部１４０には、加熱ヒータ制御部１３０が接続されている。
【００１４】
交流電源１０１は、加熱ヒータ１０６及び電源回路１１０に交流電圧を供給するものである。電源回路１１０は、交流電源１０１から供給される交流電圧に基づいて、直流電圧を生成し、画像形成装置において直流電圧を必要とする各構成要素に直流電圧を供給するものであり、ダイオードブリッジ１１１とコンデンサ１１２を備える。
【００１５】
スイッチ素子１０４は、加熱ヒータ制御部１３０の指示に従って、開状態（非導通状態）又は閉状態（導通状態）に切り替わり、加熱ヒータ１０６への通電をオン／オフ制御するものであり、例えば、トライアックで構成される。
【００１６】
安全回路１０２は、スイッチ素子１０４によって加熱ヒータ１０６への通電を遮断できない異常状態において、加熱ヒータ制御部１３０の指示に従って、閉状態（導通状態）から開状態（非導通状態）に切り替わり、加熱ヒータ１０６への通電を遮断するためのものであって、例えば、リレーで構成される。サーモスタット１０３は、定着ローラ１０５の表面近傍に配置され、安全回路１０２によっても加熱ヒータ１０６への通電を遮断できない異常状態において、定着ローラ１０５の異常な高温を検知して、加熱ヒータ１０６への通電を強制的に遮断するものである。
【００１７】
温度検知部１０７は、定着ローラ１０５の表面近傍に配置され、定着ローラ１０５の温度を検知するものであり、例えば、サーミスタで構成される。
【００１８】
加熱ヒータ制御部１３０は、例えば、ＣＰＵによって構成され、温度検知部１０７が検知した温度に基づいて、スイッチ素子１０４のオン・オフ状態を切り換えることによって、加熱ヒータ１０６への通電を制御し、定着ローラ１０５の温度が所定の温度になるように制御するものである。すなわち、温度検知部１０７が検知した温度が予め設定された温度より低い場合は、スイッチ素子１０４をオン状態（導通状態）にして、加熱ヒータ１０６へ交流電流を通電させ、温度検知部１０７が検知した温度が予め設定された温度より高い場合は、スイッチ素子１０４をオフ状態（非導通状態）にして、加熱ヒータ１０６への通電を遮断することによって、加熱ヒータ１０６の発熱量を制御して、定着ローラ１０５の表面温度が設定温度になるよう制御する。また、加熱ヒータ制御部１３０は、加熱ヒータ１０６への通電制御を開始する前に、スイッチ素子１０４等に異常がないかのチェックを行う。当該チェック処理の詳細については後述する。
【００１９】
表示部１４０は、加熱ヒータ制御部１３０の指示に従って、所定のメッセージ等を表示するものであり、例えば、液晶ディスプレイで構成される。
【００２０】
ＡＣ電圧検知回路１２０は、安全回路１０２と加熱ヒータ１０６とをサーモスタット１０３を介して接続するＡＣライン１５１に接続されて、ＡＣライン１５１上の電圧を検知するものであり、ダイオード１２１と、抵抗１２２，１２３，１２４と、フォトカプラ１２５と、トランジスタ１２６とを備える。
【００２１】
同図に示すように、ＡＣ電圧検知回路１２０では、ＡＣライン１５１からＧＮＤライン１５２へ向けて電流が流れるように、ダイオード１２１と、抵抗１２２と、抵抗１２３とが直列に接続される。また、ＤＣライン１５３からＧＮＤライン１５２へ向けて電流が流れるように、抵抗１２４と、フォトカプラ１２５と、トランジスタ１２６とが直列に接続される。更に、抵抗１２２と抵抗１２３とを接続する配線とトランジスタ１２６のベース端子とが接続される。
【００２２】
以上のような回路構成により、ダイオード１２１、抵抗１２２及び抵抗１２３を介して電流が流れると、トランジスタ１２６が動作（オン）し、その結果、フォトカプラ１２５が動作して、ＡＣ電圧が検知されたこと示す信号１５４が加熱ヒータ制御部１３０へ出力される。
【００２３】
次に、スイッチ素子１０４等に異常がないかのチェックを行う処理について説明する。
【００２４】
図２は、スイッチ素子１０４等の異常の有無を検出するための処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、例えば、画像形成装置の起動後、加熱ヒータ１０６へ交流電圧の供給を開始する前に、加熱ヒータ制御部１３０によって実行される。
【００２５】
同図に示すように、まず、加熱ヒータ制御部１３０は、安全回路１０２を遮断し（Ｓ２０１）、更に、スイッチ素子１０４をオフ状態にする（Ｓ２０２）。
【００２６】
次に、加熱ヒータ制御部１３０は、ＡＣ電圧検知回路１２０からの入力信号１５４を調べて、ＡＣ電圧検知回路１２０によってＡＣ電圧が検知されているか否かを判別する（Ｓ２０３）。この場合、スイッチ素子１０４等が正常であれば、ＡＣ電圧検知回路１２０によってＡＣ電圧が検知されることはない。しかしながら、例えば、スイッチ素子１０４が故障していて、加熱ヒータ制御部１３０からの指示にも関わらず、オン状態のままであった場合、交流電源１０１から、スイッチ素子１０４、加熱ヒータ１０６、サーモスタット１０３、ダイオード１２１、抵抗１２２、抵抗１２３及びダイオードブリッジ１１０を通って、交流電源１０１に戻る電流路が形成されてトランジスタ１２６がオンし、その結果、フォトカプラ１２５がオンして、加熱ヒータ制御部１３０に対して、ＡＣ電圧が検知されたことを示す信号１５４が出力される。また、スイッチ素子１０４は正常でも、安全回路１０２が故障していて、加熱ヒータ制御部１３０からの指示にも関わらず、短絡状態のままであった場合も、交流電源１０１から、安全回路１０２、ダイオード１２１、抵抗１２２、抵抗１２３及びダイオードブリッジ１１０を通って、交流電源１０１に戻る電流路が形成されてトランジスタ１２６がオンし、その結果、フォトカプラ１２５がオンして、加熱ヒータ制御部１３０に対して、ＡＣ電圧が検知されたことを示す信号１５４が出力される。
【００２７】
判別の結果、ＡＣ電圧検知回路１２０によってＡＣ電圧が検知されていた場合は（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、加熱ヒータ制御系に異常があると判断して、その旨を表示部１４０に表示して、利用者に通知する（Ｓ２０４）。
【００２８】
一方、判別の結果、ＡＣ電圧検知回路１２０によってＡＣ電圧が検知されていなかった場合は（Ｓ２０３：Ｎｏ）、次に、スイッチ素子１０４をオン状態にする（Ｓ２０５）。そして、加熱ヒータ制御部１３０は、ＡＣ電圧検知回路１２０からの入力信号１５４を調べて、ＡＣ電圧検知回路１２０によってＡＣ電圧が検知されているか否かを判別する（Ｓ２０６）。この場合、スイッチ素子１０４等が正常であれば、ＡＣ電圧検知回路１２０によってＡＣ電圧が検知されることになる。すなわち、スイッチ素子１０４がオン状態になることにより、交流電源１０１から、スイッチ素子１０４、加熱ヒータ１０６、サーモスタット１０３、ダイオード１２１、抵抗１２２、抵抗１２３及びダイオードブリッジ１１０を通って、交流電源１０１に戻る電流路が形成されてトランジスタ１２６がオンし、その結果、フォトカプラ１２５がオンして、加熱ヒータ制御部１３０に対して、ＡＣ電圧が検知されたことを示す信号１５４が出力される。しかしながら、例えば、スイッチ素子１０４が故障して、加熱ヒータ制御部１３０からの指示にも関わらず、オフ状態のままであった場合は、ＡＣ電圧検知回路１２０によってＡＣ電圧が検知されることはない。また、加熱ヒータ１０６等が断線していた場合も、ＡＣ電圧検知回路１２０によってＡＣ電圧が検知されることはない。
【００２９】
判別の結果、ＡＣ電圧検知回路１２０によってＡＣ電圧が検知されていなかった場合は（Ｓ２０６：Ｎｏ）、加熱ヒータ制御系に異常があると判断して、その旨を表示部１４０に表示して、利用者に通知する（Ｓ２０４）。一方、判別の結果、ＡＣ電圧検知回路１２０によってＡＣ電圧が検知されていた場合は（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、加熱ヒータ制御系は正常であると判断し、安全回路１０２を短絡状態に戻して、加熱ヒータ１０６への通電のオン／オフ制御を開始する（Ｓ２０７）。
【００３０】
以上のような処理を行うことにより、スイッチ素子１０４の故障その他の加熱ヒータ制御系の異常を検出することができる。
【００３１】
上述した実施形態によれば、ＡＣ電圧検知回路１２０をＡＣラインの片側のみに接続してＡＣ電圧の検知を行い、また、ＡＣ電圧検知回路１２０によるＡＣ電圧の検知に電源回路１１０を利用するようにしているので、基板実装等が容易であり、また、部品点数も少なくて済む。
【００３２】
また、上述した実施形態によれば、スイッチ素子１０４、加熱ヒータ１０６、安全回路１０２等の異常を検出することができるので、サーモスタット１０３が動作するような定着ローラ１０５の異常加熱やそれによる定着ローラ１０５の熱破損等を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による画像形成装置における定着部の温度制御系の構成を示す図である。
【図２】スイッチ素子１０４等の異常の有無を検出するための処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１０１    交流電源
１０２    安全回路
１０３    サーモスタット
１０４    スイッチ素子
１０５    定着ローラ
１０６    加熱ヒータ
１０７    温度検知部
１１０    電源回路
１１１    ダイオードブリッジ
１１２    コンデンサ
１２０    ＡＣ電圧検知回路
１２１    ダイオード
１２２，１２３，１２４    抵抗
１２５    フォトカプラ
１２６    トランジスタ
１３０    加熱ヒータ制御部
１４０    表示部
１５１    ＡＣライン
１５２    ＧＮＤライン
１５３    ＤＣライン
【図１】
2006189566.tif 000003
【図２】
2006189566.tif 000004